(57)【要約】  太陽電池の評価方法は、評価領域（Ｒｂ）を囲むように半導体層（１４）を除去することによって第一の溝（１４０ａ）を形成し、前記第一の溝（１４０ａ）が形成された前記半導体層（１４）上に第二電極層（１５）を積層することによって、前記第一の溝（１４０ａ）に前記第二電極層（１５）を埋没させ、基板（１１）に平行な方向における前記第一の溝（１４０ａ）によって囲まれた内側領域において、前記半導体層（１４）及び前記第二電極層（１５）を除去することによって第二の溝（１４０ｂ）を形成し、前記評価領域（Ｒｂ）を周辺領域から電気的に絶縁し、前記周辺領域から電気的に絶縁された前記評価領域（Ｒｂ）を含む領域に光を照射し、前記評価領域（Ｒｂ）を含む領域に光が照射されている時の前記評価領域（Ｒｂ）における電流電圧特性を測定する。
2011078171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池の評価方法であって、
少なくとも第一電極層及び半導体層がこの順に積層された基板を準備し、
光電変換効率が評価される所定の評価領域を囲むように前記半導体層を除去することによって第一の溝を形成し、
前記第一の溝が形成された前記半導体層上に第二電極層を積層することによって、前記第一の溝に前記第二電極層を埋没させ、
前記基板に平行な方向における前記第一の溝によって囲まれた内側領域において、前記半導体層及び前記第二電極層を除去することによって第二の溝を形成し、前記評価領域を周辺領域から電気的に絶縁し、
前記周辺領域から電気的に絶縁された前記評価領域を含む領域に光を照射し、
前記評価領域を含む領域に光が照射されている時の前記評価領域における電流電圧特性を測定する
ことを特徴とする太陽電池の評価方法。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽電池の評価方法であって、
前記基板及び前記第一電極層は、光透過性を有し、
前記第一電極層が形成されている面とは反対の前記基板の面にレーザーを照射することにより、前記第一の溝及び前記第二の溝を形成する
ことを特徴とする太陽電池の評価方法。
【請求項３】
太陽電池の評価方法であって、
少なくとも第一電極層及び半導体層がこの順に積層された基板を準備し、
前記半導体層上に第二電極層を形成し、
光電変換効率が評価される所定の評価領域に沿うように第一の除去部を前記第二電極層に形成し、
前記第一の除去部において、前記第一の除去部に沿って前記半導体層及び前記第一電極層の一部を除去することによって、第二の除去部を形成し、
前記第二電極層に接触しないように、かつ、前記評価領域に沿うように、前記第二の除去部を埋没させる導電層を形成し、
前記評価領域を周辺領域から電気的に絶縁し、
前記周辺領域から電気的に絶縁された前記評価領域のみに光を照射し、
前記評価領域に光が照射されている時に前記評価領域及び前記導電層にプローブを接触配置して、前記評価領域における電流電圧特性を測定する
ことを特徴とする太陽電池の評価方法。
【請求項４】
太陽電池の評価装置であって、
基板上に第一電極層及び半導体層をこの順に積層する第一の積層装置と、
所定の評価領域を囲むように前記半導体層を除去することによって第一の溝を形成する第一の除去装置と、
前記第一の溝が形成された前記半導体層上に第二電極層を積層することによって、前記第一の溝に前記第二電極層を埋没させる第二の積層装置と、
前記基板に平行な方向における前記第一の溝によって囲まれた内側領域において、前記半導体層及び前記第二電極層を除去することによって第二の溝を形成し、前記評価領域を周辺領域から電気的に絶縁する第二の除去装置と、
前記周辺領域から電気的に絶縁された前記評価領域を含む領域に光を照射する光照射部と、
前記評価領域を含む領域に光が照射されている時の前記評価領域における電流電圧特性を測定する測定部と、
を含むことを特徴とする太陽電池の評価装置。
【請求項５】
請求項４に記載の太陽電池の評価装置であって、
前記第一の除去装置及び前記第二の除去装置はレーザ光源を備え、
前記光照射部は光源を備え、
前記測定部は電流又は電圧を検出するプローブを備え、
前記レーザ光源，前記光源，及び前記プローブのいずれか一つ以上は、太陽電池の上方を独立して移動する
ことを特徴とする太陽電池の評価装置。
【請求項６】
太陽電池の評価装置であって、
基板上に第一電極層及び半導体層をこの順に積層する積層装置と、
前記半導体層上に第二電極層を形成する第二電極形成部と、
所定の評価領域に沿うように第一の除去部を前記第二電極層に形成する第一除去装置と、
前記第一の除去部において、前記第一の除去部に沿って前記半導体層及び前記第一電極層の一部を除去することによって、第二の除去部を形成する第二除去装置と、
前記第二電極層に接触しないように、かつ、前記評価領域に沿うように、前記第二の除去部を埋没させる導電層を形成する導電層形成部と、
前記評価領域を周辺領域から電気的に絶縁する絶縁部と、
前記周辺領域から電気的に絶縁された前記評価領域のみに光を照射する光照射部と、
前記評価領域に光が照射されている時に前記評価領域及び前記導電層にプローブを接触配置して、前記評価領域における電流電圧特性を測定する測定部と、
を含むことを特徴とする太陽電池の評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池の所望の領域において、光電変換効率を簡便かつ高精度に局所的に評価することができる評価方法及び評価装置に関する。
本願は、２００９年１２月２２日に出願された特願２００９−２９０９８５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
エネルギーの効率的な利用の観点から、近年、太陽電池はますます広く一般に利用されつつある。特に、シリコン単結晶を利用した太陽電池は単位面積当たりのエネルギー変換効率に優れている。しかし一方でシリコン単結晶を利用した太陽電池は、シリコン単結晶インゴットをスライスしたシリコンウエハを用いるため、インゴットの製造に大量のエネルギーが費やされ、製造コストが高い。特に、屋外などに設置される大面積の太陽電池を実現する場合、シリコン単結晶を利用して太陽電池を製造すると、現状では相当にコストが掛かる。そこで、より安価に製造可能なアモルファス（非晶質）シリコン薄膜を利用した太陽電池が、低コストの太陽電池として普及している。【０００３】
アモルファスシリコン太陽電池は、光を受けると電子とホールを発生するアモルファスシリコン膜（ｉ型）が、ｐ型およびｎ型のシリコン膜によって挟まれたｐｉｎ接合と呼ばれる層構造の半導体膜を用いている。この半導体膜の両面には、それぞれ電極が形成されている。太陽光によって発生した電子及びホールは、ｐ型・ｎ型半導体の電位差によって活発に移動し、これが連続的に繰り返されることで両面の電極に電位差が生じる。【０００４】
こうしたアモルファスシリコン太陽電池の具体的な構成としては、例えば、ガラス基板にＴＣＯ（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｏｘｉｄｅ）などの透明電極を下部電極として成膜し、この上にアモルファスシリコンからなる半導体膜と、上部電極となるＡｇ薄膜などが形成された構成が採用される。
このような上下電極と半導体膜からなる光電変換体を備えたアモルファスシリコン太陽電池においては、基板上に広い面積で均一に各層を成膜しただけでは電位差が小さく、また抵抗値が大きくなる問題がある。そのため、例えば、光電変換体を所定のサイズごとに電気的に区画した区画素子を形成し、互いに隣接する区画素子を電気的に接続することにより、アモルファスシリコン太陽電池が構成されている。具体的には、基板上に広い面積で均一に形成された光電変換体に、レーザ光などでスクライブ線（スクライブライン）と称される溝を形成して多数の短冊状の区画素子を得て、この区画素子が電気的に直列に接続された構造が採用される。【０００５】
ところで、こうした構造の薄膜太陽電池においては、製造段階にて幾つかの構造欠陥が生じることが知られている。例えば、薄膜の成膜時にパーティクルが薄膜太陽電池に混入したり、ピンホールが生じたりすることにより、上部電極と下部電極とが局所的に短絡することがある。また、基板上に光電変換体を形成した後に、スクライブ線によって光電変換体を多数の区画素子に分割する際に、このスクライブ線に沿って上部電極を構成する金属膜が溶融して下部電極に達し、上部電極と下部電極とが溶融金属によって局所的に短絡することもある。このように短絡すると、薄膜面に平行な方向において、光電変換効率が局所的に変化し、不均一な光電変換効率の分布（偏り）が生じる。
更に、薄膜太陽電池の大型化に伴い、成膜条件又は成膜装置の状態に起因して、薄膜面に平行な方向において不均一な光電変換効率の分布が生じ易く、太陽電池の品質にばらつきが生じ易い。
そこで、光電変換効率を精度良く測定でき、不均一な光電変換効率の分布が生じている場合には、不均一な分布を生じさせている箇所を精度良く特定できる技術の開発が望まれている。【０００６】
これに対して従来は、例えば、複数の小型の薄膜太陽電池（ミニセル）を作製し、光電変換効率を測定する手法が採用されている（特許文献１及び２参照）。以下、図８Ａ〜図８Ｆを引用して、具体的に説明する。図８Ａ〜図８Ｆは、太陽電池の一部の光電変換効率を局所的に測定する従来の測定法を説明するための概略断面図である。
まず、図８Ａに示すように、光透過性を有する基板１１’上に第一電極層１３（下部電極）及び半導体層１４’をこの順に積層する。
次いで、図８Ｂに示すように、半導体層１４’上に、所望のパターンを有する第二電極層１５’（上部電極）を形成するために用いられるマスク９１をパターニングによって半導体層１４’上に形成する。マスクを形成する方法としては、例えば、半導体層１４’上にフォトレジストを積層し、露光及び現像を行うなど、公知のパターニング方法が用いられる。
次いで、図８Ｃに示すように、マスク９１がパターニングされた半導体層１４’上に、第二電極層１５’を積層する。その後、図８Ｄに示すように、マスク９１を除去し、第二電極層１５’をパターニングする。
次いで、図８Ｅに示すように、マスク９１の除去により露出されている半導体層１４’の一部を除去し、除去部を形成する。その後、図８Ｆに示すように、除去部の一部において、第一電極層１３及び半導体層１４’に接触するように、且つ第二電極層１５’に接触しないように、導電層９２を設ける。この方法によって、基板１１’と第二電極層１５’とが電気的に接続して、ミニセル１０ａが作製される。導電層９２の材料としては、例えば、はんだを用いることができる。図９は、このようなミニセル１０ａを備えた太陽電池１０’の概略平面図を示す。【０００７】
上記のように得られた太陽電池１０’を使用して、図１０に示すように、遮光板９３を使用してミニセル１０ａに局所的に光を照射し、ミニセル１０ａの光電変換効率を局所的に測定する。図１０は、ミニセルに光を照射する従来法を説明するための概略断面図である。図１０において、符号３３０は、電流電圧測定器等のプローブを示し、ミニセル１０ａ内に形成された第二電極層１５’に導電層９２が接触されている。このように電流電圧特性を測定する装置を使用して、ミニセルにおける光電変換効率を局所的に測定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−１１１２１５号公報
【特許文献２】特開２００４−２４１４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記の従来法では、図８Ｅに示す半導体層１４’の一部の除去作業が手作業により針を使用して行われている。この作業は、熟練を要する作業であり、容易に除去作業を行うことができないという問題点があった。更に、太陽電池は一般的に大型であり、基板に平行な方向における太陽電池の中央部に近い領域で光電変換効率を測定するためには、例えば、図１１に示すように、太陽電池１０’を複数の小型電池に分割してから光電変換効率を測定する必要がある。このため、光電変換効率を測定する工程が煩雑であるという問題点があった。図１１は、太陽電池１０’が複数の小型電池に分割された例を示す概略図である。更に、図１１に示すように、ミニセル１０ａに局所的に光を照射するためには、遮光板９３のような、光が照射される領域を限定する部材を使用する必要があり、光電変換効率を測定する工程が煩雑であるという問題点があった。このように、太陽電池の光電変換効率を測定する工程は、煩雑であり、汎用性が低く、自動化も困難であるという問題があった。【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、薄膜太陽電池の所望の領域において、光電変換効率を簡便かつ高精度に局所的に評価することができる評価方法及び評価装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するため、本発明の第１態様の太陽電池の評価方法は、少なくとも第一電極層及び半導体層がこの順に積層された基板を準備し、光電変換効率が評価される所定の評価領域を囲むように前記半導体層を除去することによって第一の溝を形成し、前記第一の溝が形成された前記半導体層上に第二電極層を積層することによって、前記第一の溝に前記第二電極層を埋没させ、前記基板に平行な方向における前記第一の溝によって囲まれた内側領域において、前記半導体層及び前記第二電極層を除去することによって第二の溝を形成し、前記評価領域を周辺領域から電気的に絶縁し、前記周辺領域から電気的に絶縁された前記評価領域を含む領域に光を照射し、前記評価領域を含む領域に光が照射されている時の前記評価領域における電流電圧特性を測定する。【００１２】
本発明の第１態様の太陽電池の評価方法においては、前記基板及び前記第一電極層は、光透過性を有し、前記第一電極層が形成されている面とは反対の前記基板の面にレーザーを照射することにより、前記第一の溝及び前記第二の溝を形成することが好ましい。【００１３】
上記の課題を解決するため、本発明の第２態様の太陽電池の評価方法は、少なくとも第一電極層及び半導体層がこの順に積層された基板を準備し、前記半導体層上に第二電極層を形成し、光電変換効率が評価される所定の評価領域に沿うように第一の除去部を前記第二電極層に形成し、前記第一の除去部において、前記第一の除去部に沿って前記半導体層及び前記第一電極層の一部を除去することによって、第二の除去部を形成し、前記第二電極層に接触しないように、かつ、前記評価領域に沿うように、前記第二の除去部を埋没させる導電層を形成し、前記評価領域を周辺領域から電気的に絶縁し、前記周辺領域から電気的に絶縁された前記評価領域のみに光を照射し、前記評価領域に光が照射されている時に前記評価領域及び前記導電層にプローブを接触配置して、前記評価領域における電流電圧特性を測定する。【００１４】
上記の課題を解決するため、本発明の第３態様の太陽電池の評価装置は、基板上に第一電極層及び半導体層をこの順に積層する第一の積層装置と、所定の評価領域を囲むように前記半導体層を除去することによって第一の溝を形成する第一の除去装置と、前記第一の溝が形成された前記半導体層上に第二電極層を積層することによって、前記第一の溝に前記第二電極層を埋没させる第二の積層装置と、前記基板に平行な方向における前記第一の溝によって囲まれた内側領域において、前記半導体層及び前記第二電極層を除去することによって第二の溝を形成し、前記評価領域を周辺領域から電気的に絶縁する第二の除去装置と、前記周辺領域から電気的に絶縁された前記評価領域を含む領域に光を照射する光照射部と、前記評価領域を含む領域に光が照射されている時の前記評価領域における電流電圧特性を測定する測定部とを含む。【００１５】
本発明の第３態様の太陽電池の評価装置においては、前記第一の除去装置及び前記第二の除去装置はレーザ光源を備え、前記光照射部は光源を備え、前記測定部は電流又は電圧を検出するプローブを備え、前記レーザ光源，前記光源，及び前記プローブのいずれか一つ以上は、太陽電池の上方を独立して移動することが好ましい。【００１６】
本発明の第４態様の太陽電池の評価装置は、基板上に第一電極層及び半導体層をこの順に積層する積層装置と、前記半導体層上に第二電極層を形成する第二電極形成部と、所定の評価領域に沿うように第一の除去部を前記第二電極層に形成する第一除去装置と、前記第一の除去部において、前記第一の除去部に沿って前記半導体層及び前記第一電極層の一部を除去することによって、第二の除去部を形成する第二除去装置と、前記第二電極層に接触しないように、かつ、前記評価領域に沿うように、前記第二の除去部を埋没させる導電層を形成する導電層形成部と、前記評価領域を周辺領域から電気的に絶縁する絶縁部と、前記周辺領域から電気的に絶縁された前記評価領域のみに光を照射する光照射部と、前記評価領域に光が照射されている時に前記評価領域及び前記導電層にプローブを接触配置して、前記評価領域における電流電圧特性を測定する測定部とを含む。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、薄膜太陽電池の所望の領域において、局所的な光電変換効率を簡便かつ高精度に評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１Ａ】本発明の第１実施形態の評価方法によって評価される太陽電池を例示する概略断面図である。
【図１Ｂ】図１Ａの符号Ａで示された部分を示す拡大断面図である。
【図２Ａ】本発明の第１実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略断面図である。
【図２Ｂ】本発明の第１実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略断面図である。
【図２Ｃ】本発明の第１実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略断面図である。
【図２Ｄ】本発明の第１実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略断面図である。
【図３Ａ】本発明の第１実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略平面図である。
【図３Ｂ】本発明の第１実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略平面図である。
【図３Ｃ】本発明の第１実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略平面図である。
【図３Ｄ】本発明の第１実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略平面図である。
【図４Ａ】本発明の第１実施形態の評価方法の測定工程における電流電圧特性の測定方法を説明する概略断面図である。
【図４Ｂ】本発明の第１実施形態の評価方法の測定工程における電流電圧特性の測定方法を説明する概略平面図である。
【図５Ａ】本発明の第２実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略断面図である。
【図５Ｂ】本発明の第２実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略断面図である。
【図５Ｃ】本発明の第２実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略断面図である。
【図５Ｄ】本発明の第２実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略断面図である。
【図５Ｅ】本発明の第２実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略断面図である。
【図６Ａ】本発明の第２実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略平面図である。
【図６Ｂ】本発明の第２実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略平面図である。
【図６Ｃ】本発明の第２実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略平面図である。
【図６Ｄ】本発明の第２実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略平面図である。
【図６Ｅ】本発明の第２実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略平面図である。
【図７Ａ】本発明の第２実施形態の評価方法の測定工程における電流電圧特性の測定方法を説明する概略断面図である。
【図７Ｂ】本発明の第２実施形態の評価方法の測定工程における電流電圧特性の測定方法を説明する概略平面図である。
【図８Ａ】太陽電池の光電変換効率を局所的に測定する従来の測定法を説明するための概略断面図である。
【図８Ｂ】太陽電池の光電変換効率を局所的に測定する従来の測定法を説明するための概略断面図である。
【図８Ｃ】太陽電池の光電変換効率を局所的に測定する従来の測定法を説明するための概略断面図である。
【図８Ｄ】太陽電池の光電変換効率を局所的に測定する従来の測定法を説明するための概略断面図である。
【図８Ｅ】太陽電池の光電変換効率を局所的に測定する従来の測定法を説明するための概略断面図である。
【図８Ｆ】太陽電池の光電変換効率を局所的に測定する従来の測定法を説明するための概略断面図である。
【図９】ミニセルを備えた太陽電池を例示する概略平面図である。
【図１０】ミニセルに光を照射する従来法を説明するための概略断面図である。
【図１１】従来法において、光電変換効率を測定する際に分割された太陽電池の例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下では、本発明に係る太陽電池の評価方法及び評価装置の実施形態について、図面に基づき説明する。
本発明の技術範囲は、以下に述べる実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
また、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００２０】
＜太陽電池の評価方法の第１実施形態＞
図１Ａは、本発明の第１実施形態の評価方法が適用される太陽電池を示す概略断面図である。図１Ｂは、図１Ａの符号Ａで示された部分を示す拡大断面図である。
太陽電池１０は、基板１１の第１面１１ａに、少なくとも第一電極層１３（下部電極），半導体層１４，及び第二電極層１５（上部電極）がこの順に積層された光電変換体１２を備える。
【００２１】
基板１１は、例えば、ガラス又は透明樹脂等、太陽光の透過性に優れ、かつ耐久性を有する絶縁材料で形成されている。このような基板１１の第２面１１ｂに太陽光を入射させることで、太陽電池１０を発電させることができる。
【００２２】
第一電極層１３は、透明な導電材料、例えば、ＴＣＯ、ＩＴＯなどの光透過性の金属酸化物で形成されている。また、第二電極層１５は、Ａｇ、Ｃｕなど導電性の金属膜で形成されている。
【００２３】
例えば、太陽電池１０が薄膜シリコン太陽電池である場合、半導体層１４は、図１Ｂに示すように、ｐ型シリコン膜１７とｎ型シリコン膜１８との間にｉ型シリコン膜１６が挟まれたｐｉｎ接合構造を有する。そして、この半導体層１４に太陽光が入射すると、電子とホールが生じ、ｐ型シリコン膜１７とｎ型シリコン膜１８との電位差によって電子とホールは活発に移動し、これが連続的に繰り返されることで第一電極層１３と第二電極層１５との間に電位差が生じる（光電変換）。なお、シリコン膜の材料としては、アモルファス型、ナノクリスタル型等、いずれの材料が採用される。
【００２４】
光電変換体１２は、通常、スクライブ線によって、例えば、外形が短冊状の多数の区画素子に分割されている（図示略）。この区画素子は、互いに電気的に区画されるとともに、互いに隣接する区画素子の間で、例えば、電気的に直列に接続される。これにより、光電変換体１２は、多数の区画素子が全て電気的に直列に接続された構造を有し、高い電位差の電流を取り出すことができる。スクライブ線は、例えば、基板１１の第１面１１ａに均一に光電変換体１２を形成した後、レーザ等によって光電変換体１２に所定の間隔で溝を形成することにより形成される。第１実施形態においては、以下に説明する操作を、スクライブ線が形成されていない領域において行う。
【００２５】
第１実施形態の太陽電池１０の光電変換体１２が形成されている面においては、以下に述べるように、光電変換効率が評価される所定領域、及び所定領域の周辺に位置する周辺領域になる領域が設定されている。
第１実施形態においては、光電変換体１２を構成する第二電極１５上に、更に絶縁性の樹脂等からなる保護層（図示略）が形成されていてもよい。
【００２６】
また、図１Ｂに示すように第１実施形態においては、一つのｐｉｎ接合構造によって構成されたシングル型の半導体層が例示されているが、本発明はこの構造に限定されず、例えば、２つ又は３つ等、複数のｐｉｎ接合構造が積層されたタンデム型の半導体層が採用されてもよい。
このようなタンデム型の半導体層の場合、太陽電池に照射される光の波長帯域に応じて、光電変換が行われる層（膜厚、膜材料の種類等）を調節することができる。
【００２７】
本発明の第１実施形態の評価方法においては、太陽電池の製造過程にて従来とは異なる形態を有する複数のミニセルを同時に作製し、このミニセルにおける光電変換効率が局所的に評価される。
以下、評価方法の各工程について、図１Ａ及び図１Ｂに例示する太陽電池の場合について、図２Ａ〜図３Ｄを引用しながら順次説明する。
図２Ａ〜図３Ｄは、本発明の第１実施形態の評価方法を説明する図であり、図２Ａ〜図２Ｄはミニセルを作製する工程を説明する概略断面図、図３Ａ〜図３Ｄは概略平面図である。
【００２８】
（第一の溝形成工程）
本発明の第１実施形態の評価方法においては、まず、図２Ａ及び図３Ａに示すように、基板１１の第１面１１ａ上に第一電極層１３及び半導体層１４をこの順に積層する。その後、所定の評価領域を囲むように半導体層１４を除去し、第一の溝１４０ａを形成する工程（第一の溝形成工程）を行う。ここで、所定の評価領域とは、図２Ａにおける第一の溝１４０ａの間に位置する領域であり、図３Ａにおける第一の溝１４０ａで囲まれた領域である。
第一電極層１３及び半導体層１４を形成する方法としては、公知の方法が用いられる。また、第一電極層１３及び半導体層１４の厚さは、従来の太陽電池の層構造における厚さと同様でよい。
【００２９】
第一の溝１４０ａは、例えば、レーザーを照射することで形成できる。
レーザーの波長としては、波長が５００〜５６０ｎｍ程度の範囲内であることが好ましく、通常、５３２ｎｍの緑色レーザーを用いることが好ましい。
レーザーの照射方法としては、基板１１の第２面１１ｂ（第一電極層１３が形成される面とは反対の面）に向けてレーザーを照射することが好ましい。
【００３０】
第一の溝１４０ａの幅（図３Ａの平面図における幅）Ｗａは、第一の溝１４０ａで囲まれた領域Ｒａが周辺領域から電気的に絶縁される限り、特定の幅に限定されない。幅Ｗａは、１０〜２００μｍ程度であることが好ましく、８０〜１２０μｍ程度であることがより好ましい。
【００３１】
本発明の第１実施形態においては、第一の溝１４０ａの幅Ｗａが全体にわたって同じである構造が例示されているが、本発明はこの構造に限定されず、第一の溝１４０ａの一部の幅が他の部分の幅とは異なってもよいし、第一の溝１４０ａの幅が全体にわたって異なっていてもよい（第一の溝１４０ａの幅が全体的に変化していてもよい）。
ただし、容易に溝を形成することができる点で、第一の溝１４０ａの幅Ｗａが全体にわたって同じである構造が、最も好ましい。
本発明の第１実施形態においては、第一電極層１３が除去されていない構造が例示されているが、本発明の効果を妨げない範囲において、半導体層１４に近い第一電極層１３の一部が除去されていてもよい。
【００３２】
領域Ｒａの基板１１に平行な方向における表面積（図３Ａの平面図における表面積）は、目的（必要）に応じて任意に設定することができ、例えば、後述する評価領域Ｒｂの表面積等を考慮して設定するとよい。
通常、領域Ｒａの表面積は、３６〜２２５ｍｍ２程度であることが好ましく、６４〜１４４ｍｍ２程度であることがより好ましい。
領域Ｒａの表面形状が、例えば、図３Ａに示すように略四角形である場合には、その一辺の長さは６〜１５ｍｍ程度であることが好ましく、８〜１２ｍｍ程度であることがより好ましい。
【００３３】
本発明の第１実施形態においては、領域Ｒａの形状が平面図において略四角形状である構造が例示されている。換言すると、領域Ｒａの立体形状（全体の形状）が略四角柱状である構造が例示されている。本発明はこの構造に限定されず、領域Ｒａの形状が、例えば、略三角形状、略五角形状等のその他の多角形状であってもよいし、略円形状、略楕円形状等、その他の形状であってもよい。
また、領域Ｒａは、このような複数の形状のうち二種以上の形状が組み合わされた複合形状で形成されてもよく、更にこのような複数の形状のいずれにも属さない不定形状で形成されてもよい。
ただし、容易に領域Ｒａを形成することができる点で、領域Ｒａが多角形状、特に略四角形状で形成されていることが最も好ましい。
【００３４】
（第二電極層形成工程）
本発明の第１実施形態の評価方法においては、第一の溝形成工程の後に、図２Ｂ及び図３Ｂに示すように、第一の溝１４０ａが形成された基板１１上の面に第二電極層１５を積層させ、第一の溝１４０ａに第二電極層１５を埋没させる（第二電極層形成工程）。第二電極層１５を形成する方法としては、公知の方法が用いられる。
また、第二電極層１５の厚さは、第一の溝１４０ａに埋没している第二電極層１５の厚さを除いて、従来の太陽電池の層構造における厚さと同様でよい。
【００３５】
第一の溝１４０ａにおいては、第一の溝１４０ａの深さ方向（半導体層１４の厚さ方向）の全体において、第二電極層１５が埋没している部位が形成されていればよい。第一の溝１４０ａにおいて、第二電極層１５の一部に空隙部が存在してもよいが、空隙部の体積が小さいほど好ましく、第一の溝１４０ａの全てが第二電極層１５で埋没されていることが特に好ましい。
第二電極層形成工程を行うことにより、第一の溝１４０ａに埋没されている第二電極層１５の部位を通じて、第二電極層１５と第一電極層１３とを電気的に接触させることが可能になる。
【００３６】
（第二の溝形成工程）
本発明の第１実施形態の評価方法においては、第二電極層形成工程の後に、図２Ｃ及び図３Ｃに示すように、基板１１に平行な方向における第一の溝１４０ａによって囲まれた内側領域において、半導体層１４及び第二電極層１５を除去することによって、第二の溝１４０ｂを形成する（第二の溝形成工程）。この工程によって、周辺領域から電気的に絶縁された評価領域が形成される。
第二の溝１４０ｂを形成することによって、第二の溝１４０ｂによって囲まれて、領域Ｒａから絶縁された評価領域Ｒｂを含むミニセル１０ａが形成された太陽電池１０が得られる。
【００３７】
第二の溝１４０ｂを形成する方法としては、第一の溝１４０ａを形成する方法と同様の方法を用いてもよい。半導体層１４及び第二電極層１５を除去する方法としては、半導体層１４を除去する方法が第二電極層１５を除去する方法と同じでもよいし、異なってもよい。また、半導体層１４及び第二電極層１５を同時に除去してもよいし、順次に別々に除去してもよい。
【００３８】
第二の溝１４０ｂの幅（図３Ａの平面図における幅）Ｗｂは、評価領域Ｒｂが周辺領域から電気的に絶縁される限り、特定の幅に限定されない。幅Ｗｂは、第一の溝１４０ａの幅Ｗａと同様でよい。
【００３９】
本発明の第１実施形態においては、第二の溝１４０ｂとして、幅Ｗｂが全体にわたって同じである構造が例示されているが、本発明は構造に限定されず、第二の溝１４０ｂの一部の幅が他の部分の幅とは異なってもよいし、第二の溝１４０ｂの幅が全体にわたって異なっていてもよい（第二の溝１４０ｂの幅が全体的に変化していてもよい）。
ただし、容易に溝を形成することができる点で、第二の溝１４０ｂの幅Ｗｂが全体にわたって同じである構造が、最も好ましい。
本発明の第１実施形態においては、第一電極層１３が除去されていない構造が例示されているが、本発明の効果を妨げない範囲において、半導体層１４に近い第一電極層１３の一部が除去されていてもよい。
【００４０】
評価領域Ｒｂの基板１１に平行な方向における表面積（図３Ｃの平面図における評価領域Ｒｂの表面積）は、領域Ｒａの基板１１に平行な方向における表面積よりも小さくなるように任意に設定できる。例えば、光電変換効率を評価する時に使用する電流電圧測定器等のプローブ間の距離等を考慮して、評価領域Ｒｂの表面積を設定することが好ましい。
通常、評価領域Ｒｂの表面積は、１〜１００ｍｍ２程度であることが好ましく、９〜４９ｍｍ２程度であることがより好ましい。
評価領域Ｒｂの表面形状が、例えば、図３Ａに示すように略四角形状である場合には、その一辺の長さは１〜１０ｍｍ程度であることが好ましく、３〜７ｍｍ程度であることがより好ましい。
【００４１】
本発明の第１実施形態においては、評価領域Ｒｂの形状が平面図において略四角形状である構造が例示されている。換言すると、評価領域Ｒｂの立体形状（全体の形状）が略四角柱状である構造が例示されている。本発明はこの構造に限定されず、評価領域Ｒｂの形状が、例えば、略三角形状、略五角形状等のその他の多角形状であってもよいし、略円形状、略楕円形状等、その他の形状であってもよい。
また、評価領域Ｒｂは、このような複数の形状のうち二種以上の形状が組み合わされた複合形状で形成されてもよく、更にこのような複数の形状のいずれにも属さない不定形状で形成されてもよい。
ただし、容易に評価領域Ｒｂを形成することができる点で、評価領域Ｒｂが多角形状、特に略四角形状で形成されていることが最も好ましい。
【００４２】
（第三の溝形成工程）
本発明の第１実施形態の評価方法においては、第二の溝形成工程の後に、図２Ｄ及び図３Ｄに示すように、半導体層１４及び第二電極層１５を除去して第三の溝１４０ｃを形成する工程（第三の溝形成工程）を行うことが好ましい。この工程においては、基板１１に平行な方向にて、第二電極層１５が埋没されている第一の溝１４０ａの外側領域（第一の溝１４０ａによって囲まれた内側領域の外に位置する領域）に第三の溝１４０ｃが形成される。この工程によって、第一の溝１４０ａ全体を含む領域が周辺領域から電気的に絶縁される。換言すると、第三の溝形成工程を行うことで、第三の溝１４０ｃによって囲まれた領域Ｒｃが周辺領域から電気的に絶縁され、評価領域Ｒｂにおける光電変換効率を一層高精度に評価することができる。ここで領域Ｒｃは、評価領域Ｒｂを含む領域Ｒａを包含している。
【００４３】
第三の溝１４０ｃを形成する方法としては、第二の溝１４０ｂを形成する方法と同様の方法を用いてもよい。
第三の溝１４０ｃの幅Ｗｃは、領域Ｒｃが周辺領域から電気的に絶縁される限り、特定の幅に限定されない。幅Ｗｃは、第二の溝１４０ｂの幅Ｗｂと同様でよい。
第二の溝１４０ｂが存在しないと仮定した場合において、図３Ｄの平面図における領域Ｒｃの表面積は、平面図における領域Ｒａの表面積よりも大きくなるように任意に設定できる。例えば、光電変換効率を評価する時に使用する電流電圧測定器等のプローブ間の距離等を考慮して、領域Ｒｃの表面積を設定することが好ましい。
第二の溝１４０ｂが存在しないと仮定した場合において、平面図における領域Ｒｃの形状は、領域Ｒａ又は評価領域Ｒｂの形状と同様でよい。
第三の溝１４０ｃの形態（構造）は、第二の溝１４０ｂと同様でよい。
本発明の第１実施形態の評価方法においては、第一電極層１３が除去されていない状態が例示されているが、本発明の効果を妨げない範囲内において、半導体層１４に近い第一電極層１３の一部が除去されていてもよい。
【００４４】
（照射工程）
本発明の第１実施形態の評価方法においては、第三の溝形成工程の後に、又は第三の溝形成工程を行わない場合には第二の溝形成工程の後に、周辺領域から絶縁された評価領域を含む領域に光を照射する（照射工程）。
例えば、図２Ａ〜図３Ｄに示すミニセル１０ａが形成された後の太陽電池１０に光を照射する場合、光が照射される領域は、評価領域Ｒｂを含んでいればよく、評価領域Ｒｂの外側に位置する領域に光が照射されてもよい。図４Ａに示すように、光は、太陽電池１０の基板１１に照射され、基板１１を通じて半導体層１４に入射する。
ミニセル１０ａにおいては、評価領域Ｒｂが周辺領域から電気的に絶縁されているので、照射工程を行う際に遮光板等で光が照射される領域を限定する工程が不要であり、照射工程を簡便に行うことできる。
【００４５】
（測定工程）
本発明の第１実施形態の評価方法においては、次いで、評価領域を含む領域に光が照射されている時の評価領域における電流電圧特性を測定する（測定工程）。
例えば、図２Ａ〜図３Ｄに示す太陽電池１０の電流電圧特性を測定する場合、図４Ａ及び図４Ｂに例示するように測定工程は行われる。
図４Ａ及び図４Ｂは、第１実施形態の測定工程における電流電圧特性の測定方法を説明する図であり、図４Ａは概略断面図であり、図４Ｂは概略平面図である。
また、図４Ａ及び図４Ｂに示された矢印は、測定時の電流を表している。
図４Ａ及び図４Ｂに示すミニセル１０ａにおいては、評価領域Ｒｂに形成されている第二電極層１５に第１プローブ３３０Ａ（電流電圧特性測定部、測定部）が接触配置される。基板１１に平行な方向における第二の溝１４０ｂよりも外側（第二の溝１４０ｂによって囲まれた領域の外側）に位置しかつ第一の溝１４０ａに近い位置に形成されている第二電極層１５に第２プローブ３３０Ｂ（電流電圧特性測定部、測定部）が接触配置される。第１プローブ３３０Ａから第２プローブ３３０Ｂに向けて電流が流れることにより、ミニセル１０ａの電流電圧特性が測定される。ここで、第二電極層１５は、光が照射される太陽電池１０の面とは反対に位置する面に形成されている。
このように電流電圧特性を測定することによって、周辺領域から絶縁された評価領域Ｒｂを囲むと共に第一の溝１４０ａに埋没されている第二電極層１５を介して、電流電圧特性を測定できる。
この時、評価領域Ｒｂは、その他の領域（周辺領域）から確実に絶縁されているので、その他の領域の影響を受けることがない。
【００４６】
プローブ３３０Ａ，３３０Ｂのうち、評価領域Ｒｂの外に配置されるプローブが配置される場所、即ち、第２プローブ３３０Ｂが配置される位置は、第二電極層１５が埋没されている第一の溝１４０ａに近い。
例えば、図４Ａに示すように、このような第一の溝１４０ａの真上に第二電極層１５の凹状部１５０ａが形成されている場合、凹状部１５０ａを跨ぐようにして、二つの第２プローブ３３０Ｂが配置されてもよい。また、二つの第２プローブ３３０Ｂの両方が、基板に平行な方向における凹状部１５０ａと第二の溝１４０ｂとの間の位置（内側位置）に配置されてもよい。また、二つの第２プローブ３３０Ｂの両方が、基板に平行な方向における凹状部１５０ａと第三の溝１４０ｃとの間の位置（外側位置）に配置されてもよい。また、二つの第２プローブ３３０Ｂのいずれか一方又は両方が凹状部１５０ａ上に配置されてもよい。
なお、本発明の第１実施形態の評価方法においては、プローブ３３０Ａ，３３０Ｂを用いることによって、ミニセル１０ａに電圧を印加し、ミニセル１０ａに流れる電流（または抵抗）を測定してもよい。例えば、ミニセル１０ａに光が照射されていない状態で、第一電極層１３と第二電極層１５との間に電圧を印加してミニセル１０ａの電極間の抵抗を測定する場合、電流電圧特性を測定する前にミニセル１０ａに欠陥があるか否かを検出することができる。
また、ミニセル１０ａの電極間の抵抗と電流電圧特性との関係も測定することができる。
【００４７】
本発明の第１実施形態の評価方法における上述した全工程においては、手作業による熟練作業が不要であり、自動化も可能である。
また、大型太陽電池の光電変換効率を評価する場合であっても、基板に平行な方向における中央部に近い近傍領域の光電変換効率を測定するために要求される、太陽電池を複数個に分割する工程も不要である。更に、遮光板等で光が照射される領域を限定する工程も不要である。
このように、太陽電池の所定領域における光電変換効率を簡便かつ高精度に評価することができる点で、本発明の第１実施形態の評価方法は従来の評価方法よりも顕著に優れる。
【００４８】
＜太陽電池の評価装置の第１実施形態＞
本発明の第１実施形態の太陽電池の評価装置は、上述した評価方法に用いられる。この評価装置は、基板上に第一電極層及び半導体層をこの順に積層する第一の積層装置と、所定の評価領域を囲むように前記半導体層を除去することによって第一の溝を形成する第一の除去装置と、前記第一の溝が形成された前記半導体層上に第二電極層を積層することによって、前記第一の溝に前記第二電極層を埋没させる第二の積層装置と、前記基板に平行な方向における前記第一の溝によって囲まれた内側領域において、前記半導体層及び前記第二電極層を除去することによって第二の溝を形成し、前記評価領域を周辺領域から電気的に絶縁する第二の除去装置と、前記周辺領域から電気的に絶縁された前記評価領域を含む領域に光を照射する光照射部と、前記評価領域を含む領域に光が照射されている時の前記評価領域における電流電圧特性を測定する測定部とを含む。
ここで、評価領域とは、例えば、図２Ａ〜図３Ｄに示すミニセル１０ａが形成された後の太陽電池１０に光を照射することによって評価される評価領域Ｒｂを意味する。
【００４９】
第一の積層装置及び第二の積層装置は、従来の太陽電池の製造装置に設けられ、電極層又は半導体層等を形成する際に用いられた装置と同様の装置である。
【００５０】
第一の除去装置及び第二の除去装置としては、レーザ光源を備えたレーザー照射装置が例示できる。レーザー照射装置は、波長が５００〜５６０ｎｍ程度であるレーザー、通常、５３２ｎｍの緑色レーザーを照射できることが好ましい。
【００５１】
光照射部としては、光源を備えた光照射装置が例示できる。なお、本実施形態においては、「光源」とは「光照射部を構成する光源」を表し、「第一の除去装置又は第二の除去装置を構成するレーザ光源」とは区別される。
光照射装置の構造としては、光源を一つ備えた構造が採用されてもよいし、二つ以上の光源を備えた構造が採用されてもよい。
二つ以上の光源を備える構造においては、複数の光源は互いに同じでもよいし、複数の光源のうち一つが他の光源とは異なっていてもよく、複数の光源の全てが互いに異なっていてもよい。
ここで「光源が異なる」とは、例えば、複数の光源から照射される光の波長が互いに異なることを意味する。
【００５２】
測定部としては、例えば、複数のプローブを備えた電流電圧測定器を採用することができる。
具体的に、電流電圧測定器の構造としては、電圧プローブと電流プローブとが別々に設けられた一組のプローブを２組備えているいわゆる四端子型の構造、電圧プローブと電流プローブとが一体に設けられたプローブを二つ備えている構造等が採用できる。
更に、二つのプローブを備えた構造以外に、２ｎ（ｎは２以上の整数を表す）個のプローブを備えた構造も採用できる。
このような電流電圧測定器を用いることにより、複数の所定領域における電流電圧特性を同時に測定したり、一つの所定領域について複数個のプローブを用いて同時に電流電圧特性を測定したりすることができる。
【００５３】
本発明の第１実施形態の評価装置においては、レーザ光源，光源，及びプローブのいずれか一つ以上が、独立して、太陽電池の上方を移動できることが好ましい。
この場合、評価装置は、レーザ光源，光源，及びプローブの少なくとも一つを所定領域上に移動させる第一固定部を備えることが好ましい。この場合、第一固定部に設けられた装置（レーザ光源，光源，及びプローブ）が移動可能である。
また、複数の第一固定部を評価装置に設け、第一固定部がレーザ光源，光源，及びプローブの各々に独立して設けられてもよい。この場合、複数の第一固定部によって、レーザ光源，光源，及びプローブの各々を独立して移動させ、所望の位置に停止させ、位置決めを行うことが可能になる。
また、このような第一固定部には、第一固定部と電気的に接続されたコンピュータ等からなる第一制御部が設けられていることが好ましい。この場合、第一制御部は、第一固定部の動きを自動的に制御することが可能になる。
更に、本実施形態の評価装置においては、評価される太陽電池が固定されると共に、太陽電池を移動させ、所望の位置に停止させ、位置決めを行う第二固定部が設けられていることが好ましい。
また、このような第二固定部には、第二固定部と電気的に接続されたコンピュータ等からなる第二制御部が設けられていることが好ましい。この場合、第二制御部は、第二固定部の動きを自動的に制御することが可能になる。
また、第一制御部及び第二制御部は、一体に構成されてもよい。なお、ここで、レーザ光源等が移動する「太陽電池上」とは、「太陽電池の基板上」又は「光電変換体上」であってもよい。
【００５４】
レーザ光源，光源，プローブ，第一固定部，及び第二固定部から選択される移動可能な装置、移動可能な装置の組合せ、及び移動方向は、上述した実施形態に限定されない。移動可能な装置、移動可能な装置の組合せ、及び移動方向は、目的に応じて任意に選択され、設定される。例えば、レーザ光源，光源，プローブ，第一固定部，及び第二固定部のいずれかの装置が基板に平行な方向に移動可能であってもよいし、他の装置が基板に垂直な方向に移動可能であってもよい。
ただし、上述した実施形態は、本発明の一例であり、状況に応じた実施形態が採用される。
【００５５】
本発明の第１実施形態の評価装置は、太陽電池の製造装置が配置されている位置とは異なる位置に配置されてもよいし、太陽電池の製造装置の中に組み込まれてもよい。
太陽電池の製造装置中に評価装置が組み込まれている場合においては、例えば、太陽電池の製造装置における、電極層又は半導体層等を積層させる装置（例えば、成膜装置）が、第一の積層装置及び第二の積層装置の機能を有する。
【００５６】
本発明の評価装置によって、半導体層及び第二電極層を容易かつ正確に除去できるので、評価領域を簡便かつ高精度に周辺領域から絶縁させることができる。
また、このような評価装置においては、上述した工程（評価方法）の自動化を好適に行うこともできる。そして、大量のサンプル（ミニセル）も短時間で処理（評価）できる。
【００５７】
本発明によれば、太陽電池において、周辺領域から電気的に絶縁された評価領域を設け、この領域を含む領域に光を照射することで、周辺領域の影響を受けることなく、評価領域の電流電圧特性を測定でき、光電変換効率を局所的に高精度に評価することができる。
例えば、電流電圧特性が測定された複数の領域において、他の領域とは光電変換効率が大きく異なる領域が存在することが見出された場合、その領域中に構造欠陥が存在すると判断できる。
一方、本発明の第１実施形態の評価方法を適用しない場合には、得られた測定結果が、構造欠陥の影響を受けているか否を正確に判断することが困難である。
このように、本発明は、太陽電池の薄膜に平行な方向における光電変換効率の分布を簡便かつ高精度に評価し、分布が生じている場合には、その箇所を簡便かつ高精度に特定する装置及び方法を提供する。
【００５８】
＜太陽電池の評価方法の第２実施形態＞
第２実施形態においては、上記第１実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。
ミニセルを作製した後に周辺領域から絶縁された評価領域の電流電圧特性を測定することで局所的な光電変換効率を評価する第２実施形態の方法としては、以下に示す方法が挙げられる。
図５Ａ〜図６Ｅは、本発明の第２実施形態の評価方法を説明する図であり、図５Ａ〜図５Ｅはミニセルを作製する工程を説明する概略断面図、図６Ａ〜図６Ｅは概略平面図である。
【００５９】
まず、周辺領域から電気的に絶縁された所定の評価領域を形成するために、評価領域に沿って第二電極層が除去された第一の除去部を形成する。次に、第一の除去部において、更に第一の除去部に沿って半導体層及び第一電極層の一部を除去して第二の除去部を形成する。
具体的には、図５Ａ及び図６Ａに示すように、光透過性を有する基板１１上に第一電極層２３及び半導体層２４をこの順に積層する。次いで、所望のパターンを有する第二電極層２５を形成するために用いられるマスク９１を半導体層２４上にパターニングする。
マスクの形成方法としては、例えば、半導体層２４上にフォトレジストを積層した後に露光及び現像を行うなど、公知のパターニング方法が用いられる。
【００６０】
次いで、図５Ｂ及び図６Ｂに示すように、パターニングによってマスク９１が形成された半導体層２４上に第二電極層２５を積層する。次に、図５Ｃ及び図６Ｃに示すように、マスク９１を除去して、第二電極層２５を半導体層２４上にパターニングする。
これにより、後の工程で評価領域Ｒｄとなる領域に沿って、第二電極層２５が除去され、半導体層２４の一部が露出されている第一の除去部２４０ａが形成される。
本発明の第２実施形態の評価方法においては、平面図における第一の除去部２４０ａの外形は、四角形である。
【００６１】
次いで、図５Ｄ及び図６Ｄに示すように、露出されている半導体層２４の一部と、第一電極層２３の一部とを、第一の除去部２４０ａのパターンに沿って除去することにより、平面図において外形が四角形である第二の除去部２４０ｂを形成する。
これにより、第一の除去部２４０ａ及び第二の除去部２４０ｂからなる階段状の溝２４０と、評価領域Ｒｄが形成される。
本発明の第２実施形態の評価方法においては、半導体層２４と、半導体層２４に近い第一電極層２３の一部とが除去された構造が例示されているが、第一電極層２３は除去されていなくてもよい。
【００６２】
次に、形成された第二の除去部２４０ｂを埋没させ、且つ第二電極層２５に接触しないように、評価領域Ｒｄのパターンに沿って導電層９２を形成する。
具体的には、図５Ｅ及び図６Ｅに示すように、第二の除去部２４０ｂを埋めるように、且つ第二電極層２５に接触しないように、評価領域Ｒｄに沿って導電層９２を形成する。これによって、導電層９２と第二電極層２５とが電気的に接続されたミニセル２０ａが形成された太陽電池２０が得られる。
導電層９２は、溝２４０に沿って形成されており、導電層９２の形状は、平面図において四角形である。導電層９２は、例えば、はんだを用いて形成できる。
図５Ｅ及び図６Ｅに示す太陽電池２０は、ミニセル２０ａが形成されていることを除いて、図１に示す太陽電池１０と同様の構造を有する。
【００６３】
なお、図５Ａ〜図６Ｅにおける基板１１、第一電極層２３，半導体層２４，及び第二電極層２５の材質又は厚さは、それぞれ図２Ａ〜図３Ｄにおける基板１１、第一電極層１３、半導体層１４、第二電極層２５と同様である。
また、評価領域Ｒｄの大きさ又は形状は、図２Ａ〜図３Ｄにおける評価領域Ｒｂの大きさ又は形状と同様である。
また、第二の除去部２４０ｂの幅又は形状は、図２Ａ〜図３Ｄにおける第一の溝１４０ａの幅又は形状と同様である。
第一の除去部２４０ａの幅又は形状は、評価領域Ｒｄの大きさ又は形状等に応じて適宜調節される。
【００６４】
次に、周辺領域から電気的に絶縁された評価領域のみに光を照射する工程と、評価領域に光が照射されている時に評価領域及び導電層にプローブを接触配置して、評価領域における電流電圧特性を測定する工程とを行う。
図７Ａ及び図７Ｂは、第２実施形態の測定工程における電流電圧特性の測定方法を説明する図であり、図７Ａは概略断面図であり、図７Ｂは概略平面図である。また、図７Ａ及び図７Ｂに示された矢印は、測定時の電流を表している。
具体的には、図５Ａ〜図６Ｅに示された工程によって得られた太陽電池２０において、図７Ａ及び図７Ｂに例示するように、遮光板９３を基板１１の光照射面（第一電極層２３，半導体層２４，及び第二電極層２５が形成されていない面）に設ける。遮光板９３は開口部を有しており、開口部を通じて基板１１に照射された光のみが太陽電池２０に入射する。一方、遮光板９３によって覆われた、開口部が形成されていない基板１１の部分には光が照射されない。また、図７Ａに示すように、開口部の幅は、例えば、評価領域に形成された第二電極層２５の幅に一致している。このように遮光板９３を用いることにより、ミニセル２０ａのみに局所的に光を照射して、局所的な光電変換効率が測定される。
図７Ａ及び図７Ｂに示された符号３３０Ａ，３３０Ｂは、電流電圧測定器等のプローブ（電流電圧特性測定部、測定部）を表している。ミニセル２０ａ内の評価領域Ｒｄに第１プローブ３３０Ａが接触配置される。導電層９２に第２プローブ３３０Ｂが接触配置される。
第１プローブ３３０Ａから第２プローブ３３０Ｂに向けて電流が流れることにより、ミニセル２０ａの電流電圧特性が局所的に測定される。
【００６５】
＜太陽電池の評価装置の第２実施形態＞
次に、図５Ａ〜図７Ｂで説明した評価方法において使用する太陽電池の評価装置について説明する。本発明の第２実施形態の太陽電池の評価装置は、基板上に第一電極層及び半導体層をこの順に積層する積層装置と、前記半導体層上に第二電極層を形成する第二電極形成部と、所定の評価領域に沿うように第一の除去部を前記第二電極層に形成する第一除去装置と、前記第一の除去部において、前記第一の除去部に沿って前記半導体層及び前記第一電極層の一部を除去することによって、第二の除去部を形成する第二除去装置と、前記第二電極層に接触しないように、かつ、前記評価領域に沿うように、前記第二の除去部を埋没させる導電層を形成する導電層形成部と、前記評価領域を周辺領域から電気的に絶縁する絶縁部と、前記周辺領域から電気的に絶縁された前記評価領域のみに光を照射する光照射部と、前記評価領域に光が照射されている時に前記評価領域及び前記導電層にプローブを接触配置して、前記評価領域における電流電圧特性を測定する測定部とを含む。
【００６６】
ここで、太陽電池の評価装置の第２実施形態における第二除去装置は、太陽電池の評価装置の第１実施形態における前記第一除去装置及び第二除去装置と同様である。前記導電層形成部としては、はんだ等の導電層を形成する装置が用いられる。太陽電池の評価装置の第２実施形態における光照射部は、太陽電池の評価装置の第１実施形態における光照射部と同様である。太陽電池の評価装置の第２実施形態における測定部は、太陽電池の評価装置の第１実施形態における測定部と同様である。
なお、このような評価装置は、更に評価領域に沿って第二電極層を除去する装置を備えていてもよい。その場合、このような評価装置は、太陽電池の製造装置が配置されている位置とは異なる位置に配置されてもよいし、太陽電池の製造装置の中に組み込まれてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１０，２０・・・太陽電池、１１・・・基板、１１ａ・・・第１面（基板の一面）、１２・・・光電変換体、１３，２３・・・第一電極層、１４，２４・・・半導体層、１４０ａ・・・第一の溝、１４０ｂ・・・第二の溝、２４０ａ・・・第一の除去部、２４０ｂ・・・第二の除去部、１５，２５・・・第二電極層、３３０・・・プローブ、９２・・・導電層、Ｒｂ・・・評価領域、Ｒｄ・・・評価領域
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図８Ｆ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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